鹵化氫

鹵素氫化物的通稱

鹵素氫化物的通稱,化學式可表示為HX,因此俗稱HX品,有HFHClHBr、HI、HAt五種,除HF外在水溶液中都是強酸,可使用鹵素氫氣反應製得,或者鹵化物與不揮發性酸反應製得。

性質比較


溫壓,鹵化氫均且具強烈刺激,易空蒸合形酸霧。
鹵化氫極較強,溶。鹵化氫溶液稱氫鹵酸,、、 稱氫氟酸、氫氯酸、氫溴酸氫碘酸。液態鹵化氫不導電,這表明它們是共價型化合物而非離子型化合物。
鹵化氫極按氟化氫氯化氫溴化氫,碘化氫的順序依次減弱,分子間作用力依HCl、HBr、HI順序依次增強,因此,它們的熔、沸點依次升高。
唯 HF在許多性質上表現出例外,是由於HF分子間存在較強的氫鍵,所以在鹵化氫中,它具有最大的熔熱、 汽化熱和最高的沸點,熔點也大於HCl和HBr。從化學性質來看,鹵化氫和氫鹵酸也表現出規律性的變化,同樣HF也表現出一些特殊性。
1.穩定性
HF>HCl>HBr>HI
HF:2000度以上還不見分解跡象(一般認為氟化氫不會熱分解)。
HCl:1000度以上開始緩慢分解。
HBr:500度
HI:300度
2.酸性
HF(中強酸)
原因是:鹵素原子原子核對其核外電子的吸電子性大小按照F,Cl,Br,I的順序遞減,使得氫鹵鍵越來越易斷裂,氫原子變得更易於解離,酸性增強。
3.還原性:
HF
原因:鹵素單質的氧化性隨著F2>Cl2>Br2>I2而減弱,所以他們對應的還原態物質如鹵化氫,鹵離子的還原性卻逐漸增強。
具體的講:HF不能被任何氧化劑所氧化!
HCl只能被強氧化劑氧化(KMnO4K2Cr2O7PbO2,NaBiO3,MnO2KClO3,KClO等);而O2在常溫下不能氧化HCl,450度在CuCl2催化劑條件下才可被O2氧化為Cl2。
HBr可以被強氧化劑(KMnO4,K2Cr2O7,PbO2,NaBiO3,MnO2,KClO3,KClO等)和一些中等強度氧化劑(O2等)所氧化,常溫下HBr溶液露置於空氣中會慢慢變黃而遊離出Br2
HI可以被許多氧化劑所氧化,包括能被HCl和HBr氧化,另外有一些較弱的氧化劑也能氧化HI,如Cu2+,Fe3+等;露置於空氣中的HI溶液會迅速變色。

HF


只有HF可以和硅酸鹽或玻璃SiO2反應產生SiF4,其他鹵化氫不反應。
氫氟酸雖為較弱的酸,但是腐蝕性和氧化性卻比濃硫酸還強,屬於一級腐蝕品,而其他氫鹵酸則腐蝕性相對較弱,屬於二級腐蝕品。

應用


氫鹵酸中氡氟酸和鹽酸有較大的實用價值。鹽酸在工業上是除硫酸以外的最重要的酸,是重要的化工原料和化學試劑。在人的胃中,鹽酸的質量分數為 0.5 % ,它能促進食物的消化,並殺死病菌。

製備


金屬鹵化物與濃硫酸的置換反應
氟化氫的工業和實驗室製備基於氟化鈣(螢石)與濃硫酸反應。實驗室製備少量氯化氫時可用NaCl與濃硫酸反應。製備溴化氫和HI則要用非氧化性的酸(如磷酸)代替濃硫酸。這是因為使用濃硫酸時得到的產物不是溴化氫和HI,而是溴和碘。 
鹵素與氫直接化合
由於氟和氫直接化合反應激烈而無法控制,故不能用於HF 的製備。溴與氫氣化合反應緩慢,反應需在高溫下進行,但HX在高溫下分解, 影響其產率。工業上只有氯氣和氫氣直接化合製備HCl。氫氣和氯氣在合成爐中燃燒生成的氯化氫氣體自爐內導出后,經冷卻,用水或稀鹽酸吸收,可以得到質量分數29% 〜 31%的濃鹽酸。 
鹵化物水解法
實驗室中製備溴化氫和碘化氫,常用非金屬鹵化物水解的方法。如用水滴加到三溴化磷和三碘化磷表面便可產生溴化氫和碘化氫。實際使用時,並不需要先製成非金屬鹵化物,而是把水逐滴加在磷和少許水的混合物上,即可不斷產生溴化氫或碘化氫。
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